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电力牵引传动系统发展历程及分类

电力牵引传动系统发展历程及分类
电力牵引传动系统发展历程及分类

电力牵引传动系统

.. . … 目录 1. 概述 (1) 1.1 电力牵引的特点 (1) 2. 电力机车的传动方式 (2) 2.1 直-直流传动 (2) 2.2 交-直流传动 (3) 2.3 直-交流传动 (3) 2.4 交-直-交流传动 (3) 3. 我国机车电传动技术的发展与现状 (4) 3.1 交-直传动技术的发展 (4) 3.2 交流传动技术的发展 (5) 4. 动车组的牵引传动系统的现状 (6) 5. 电力牵引传动系统网侧原理图 (8)

1.概述 1.1电力牵引的特点 电力机车属非自带能源式机车,电力牵引具有一系列燃牵引所不及的优越性,表现在以下几方面: 1、电力机车的功率大 燃机车功率受到柴油机本身容量、尺寸和重量的限制,故机车功率不能过大。而电力机车不受上述条件的限制,机车功率(或单位重量功率)要大得多,目前轴功率已达1000kW(若交流牵引电动机可达1600kW)。一台电力机车的牵引能力相当于1.5台(或更多一些)燃机车的牵引能力。由于电力机车功率大、起动快、允许速度高,所以能够多拉快跑,极提高了线路的通过能力和输送能力。 2、电力机车的效率高 由于电力牵引所需的电能是由发电厂(或电站)集中产生,因此燃料的利用率要比燃牵引高得多。由火电厂供电的电力牵引的效率高达35%,由水电站供电的电力牵引则更高,可达60%以上。而燃牵引的效率约为25%左右,而且柴油价格较贵,有燃烧排放污染。 3、电力机车的过载能力强 机车在起动列车或牵引列车通过限制坡道时,其过载能力具有很大的意义。由于电力机车的过载能力不会受到能源供给的限制,而牵引电动机的短时过载能力总是比较大。因此,电力机车所需的起动加速时间一般约为燃机车的1/2,从而能够提高列车速度。 4、电力机车的运营费用较低

国内外电力牵引传动与控制技术的现状与发展

国内外电力牵引传动与控制技术的现状与发展 交通设备1003班叶文斌宋文强卢志文康杨 摘要: 始于上世纪70年代初的交流电传动技术已经从晶闸管技术发展到GTO技术。交流电传动技术的不断成熟,使其真正成为所有新机车动车的标准。在最近几年中实现了IGBT取代GTO晶闸管的重要技术转型。作为最新进步,该技术转型现在还涵盖了大功率应用范围。德国铁路公司新型的BR189 四电流制电力机车最早将该项革新技术应用于极限功率范围。我国电力牵引技术在不断引进和消化吸收国外先进技术的同时,自主创新,也取得了长足的进步。 关键词:电力牵引传动晶闸管 GTO技术 IGBT技术 IGCT技术直直传动交 直传动交直交传动 Abstract: Starting at beginning of the seventies of the last century the three-phase ac drive technology was developed from Thyristor Technology to GTO technology .With its high maturity three-phase ac drive technology has become the standard for practically all new vehicles .During the last years the replacement of GTO-Thyristors by IGBTs (insulated gate bipolar transistor) was carried out as another important technology change. Now as the last step this technology change also covers the high power applications. The new class 189 four-systems locomotive of German Rail (DB AG) forms the leading application for this innovation in the high power range. Electric traction technologies in China continue to introduce and absorb advanced foreign technology, independent innovation, have also made great progress. Key words:Electric traction drive thyristor GTO technology IGBT technology IGCT technology DC-DC drive technology AC-DC drive technology AC-DC-AC drive technology 引言 铁道牵引电传动技术是牵引动力设备的核心技术,其发展目标一直是致力于改善机车牵引和电制动性能,提高运用可靠性和能源的有效利用率,减少对环境的影响,降低运营成本,更好地满足铁路运输市场的需求。自上世纪50年代末,我国第1台干线电力机车问世至今,我国机车电传动技术随着电力电子和功率电力电子器件技术的发展和应用,经历了从第1代SS 1型电力机车的低压侧调压开关调幅式的有级调压调速技术,到第2代的SS3型电力机车调压开关分级与级间晶闸管相控平滑调压相结合的调压调速技术,再到第3代的SS4~SS9型电力机车的多段桥晶闸管相控无级平滑调压调速技术,直到全新一代的“和谐”型交流传动机车的跨越式发展历程。电传动技术与功率电力电子器件技术紧密相关。一代功率电力电子器件,产生一代牵引设备。只有在GTO、IGBT等全控型大功率电力电子器件及先进的控制技术出现后,才真正确立了现代交流传动技术的优势,使机车电传动技术发生了根本变革,由直流传动向交流传动转变。 国外技术发展 现代电力电子技术的迅猛发展,新型电力电子器件不断问世为交流传动奠定

电力系统三违分类标准

“三违”分类标准(暂行) “三违”分类标准 一、凡属下列情况之一者,为轻微“三违” (一)设备安装、拆卸、检修后未按规定填写记录者。 (二)设备安装、拆卸、检修后未按规定清理现场、清点工具者。 (三)进入地沟、暗井内作业未设专人看护者。 (四)召开班前会安排工作、安排安全注意事项后不做记录者。 (五)危化品未按规定进行分装分运的责任者。 (六)进入作业场所未戴安全帽者。 (七)对个体防护有要求的岗位人员未按规定进行个体防护者。 (八)上班迟到、早退者。 (九)不从爬梯上下或不用登高工具攀登。工作中使用不合格的梯子。 (十)生产区内吸烟、乱扔烟头。 (十一)各项技术档案资料不认真填写,记录不全面、不准确,甚至编造记录,严重涂抹,字迹潦草,前后颠到,难以辨认。 (十二)监盘时将脚搭在表盘上。 (十三)运行日志记录不准确,抄表照抄上一班或前面的数据。 (十四)女工长发上班不盘。上班穿背心、短裤、拖鞋。进

入生产场所穿裙子、高跟鞋等。 (十五)其它认为性质轻微的“三违”者。 二、凡属下列情况之一者,为一般“三违” (一)设备运行中随意拆卸防护栏、防护罩等防护设施者; (二)电工作业时,个人劳保防护不齐全、不符合规定者;验电笔在使用前未进行试验。 (三)高、低压保险用其它材料代替者。 (四)电工检修所用工(器)具与检修设备电压等级不符而使用者。 (五)对危化品使用无记录及记录不全者。 (六)安装的设备未按规定试验项目试验就使用的责任者。 (七)低压电缆未测试绝缘、高压电缆未做直流耐压和泄漏试验的责任者。 (八)安装电气设备后未按规定进行试运转者。 (九)对电气设备进行检修工作时,弄虚作假,漏检漏项者。 (十)未按规定进行保护试验者。 (十一)签发人向工作负责人交代不清或安全措施不全,工作负责人未向工作班成员交代或交代安全措施不全即下令开工。 (十二)操作不带操作票,凭印象操作,跳项操作。 (十三)装设地线不验电,装、拆接地线一人进行,擅自解除防误闭锁装置。 (十四)系统技改无计划、无技术措施和安全措施。 (十五)在梯子上工作时人员和工具材料超过梯子能承受的荷重。

常用电力电子器件特性测试

实验二:常用电力电子器件特性测试 (一)实验目的 (1)掌握几种常用电力电子器件(SCR、GTO、MOSFET、IGBT)的工作特性;(2)掌握各器件的参数设置方法,以及对触发信号的要求。 (二)实验原理 图1.MATLAB电力电子器件模型 MATLAB电力电子器件模型使用的是简化的宏模型,只要求器件的外特性与实际器件特性基本相符。MATLAB电力电子器件模型主要仿真了电力电子器件的开关特性,并且不同电力电子器件模型都具有类似的模型结构。 模型中的电阻Ron和直流电压源Vf分别用来反映电力电子器件的导通电阻和导通时的门槛电压。串联电感限制了器件开关过程中的电流升降速度,模拟器件导通或关断时的动态过程。MATLAB电力电子器件模型一般都没有考虑器件关断时的漏电流。 在MATLAB电力电子器件模型中已经并联了简单的RC串联缓冲电路,在参数表中设置,名称分别为Rs和Cs。更复杂的缓冲电路则需要另外建立。对于MOSFET模型还反并联了二极管,在使用中要注意,需要设置体内二极管的正向压降Vf和等效电阻Rd。对于GTO和IGBT需要设置电流下降时间Tf和电流拖尾时间Tt。 MATLAB的电力电子器件必须连接在电路中使用,也就是要有电流的回路,

但是器件的驱动仅仅是取决于门极信号的有无,没有电压型和电流型驱动的区别,也不需要形成驱动的回路。尽管模型与实际器件工作有差异,但使MATLAB电力电子器件模型与控制连接的时候很方便。MATLAB的电力电子器件模型中含有电感,因此具有电流源的性质,所以在模块参数中还包含了IC即初始电流项。此外也不能开路工作。 含电力电子模型的电路或系统仿真时,仿真算法一般采用刚性积分算法,如ode23tb、ode15s。电力电子器件的模块上,一般都带有一个测量输出端口,通过输出端m可以观测器件的电压和电流。本实验将电力电子器件和负载电阻串联后接至直流电源的两端,给器件提供触发信号,使器件触发导通。 (三)实验内容 (1)在MATLAB/Simulink中构建仿真电路,设置相关参数。 (2)改变器件和触发脉冲的参数设置,观察器件的导通情况及负载端电压、器件电流的变化情况。 (四)实验过程与结果分析 1.仿真系统 Matlab平台 2.仿真参数 (1)Thyristor参数设置: 直流源和电阻参数:

交流传动与直流传动的比较

《电力牵引交流传动及其控制系统》报告——交流传动与直流传动优劣的比较

1.电力传动的发展 从十九世纪七十年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。 1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现,使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机),很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世, 使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革, 全球兴起了单相工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展,20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机),即所谓的交流传动,又很自然地取代了交-直传动。 与直流传动机车相比,交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点,是目前我国铁路发展的必然趋势。

2.交流传动与直流传动的比较 2.1 机车工作原理的比较 2.1.1 直流传动电力机车工作原理 直流传动电力机车包括直直型电力机车和交直型整流器电力机车。 直直型电力机车是由直流电源供电,直流串励牵引电机驱动,通过串并联切换加凸轮变阻或晶闸管斩波器调阻(调压)方式进行调速和控制的机车。一般工矿用4轴电力机车串并联切换加凸轮变阻的电传动装置工作过程为:机车由受电弓从接触网取得直流电,经断路器QF,启动电阻R,向4台直流牵引电动机M1-M4供电,牵引电流经钢轨流回变电所。随着4台牵引电动机接通电源即行旋转,电能转变为机械能,分别通过各自的齿轮传动装置,驱动机车动轮实现牵引运行。 交直型整流器电力机车的能量传递是将接触网供给的单相工频交流电,经机车内部的牵引变压器降压,再经整流装置将交流转换为直流,然后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。如图所示。

电力系统电压等级与变电站种类

1.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V(0.4kV),3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。随着电机制造工艺的提高,10kV电动机已批量生产,所以3kV、6kV已较少使用,20kV、66kV也很少使用。供电系统以10kV、35kV为主。输配电系统以110kV以上为主。发电厂发电机有6kV与10kV两种,现在以10kV为主,用户均为220/380V(0.4kV)低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为500kV、330kV、220kV、110kV,高压配电网为110kV、66kV,中压配电网为20kV、10kV、6kV,低压配电网为0.4kV(220V/380V)。 发电厂发出6kV或10kV电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用10kV电压送给发电厂附近用户,10kV供电范围为10Km、35kV为20~50Km、66kV为30~100Km、110kV 为50~150Km、220kV为100~300Km、330kV为200~600Km、500kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换,电压升高为升压变压器(变电站为升压站),电压降低为降压变压器(变电站为降压站)。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈(绕组)的双圈变压器,一种电压变为两种电压的选用三个线圈(绕组)的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外,还以规模大小分为枢纽站,区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个(三圈变压器),550kV/220kV/110kV。区域站一般也有三个电压等级(三圈变压器),220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。终端站一般直接接到用户,大多数为两个电压等级(两圈变压器)110kV/10kV或35kV/10kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级(双圈变压器)110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV,其中以10kV/0.4kV 为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1)一次接线种类:变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后,所有电力设备(变压器及进出线开关等)的相互连接方式。其接线方案有:线路变压器组,桥形接线,单母线,单母线分段,双母线,双母线分段,环网供电等。 2)线路变压器组:变电站只有一路进线与一台变压器,而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 3)桥形接线:有两路进线、两台变压器,而且再没有发展的情况下,采用桥形接线。针对变压器,联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线,联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。 4)单母线:变电站进出线较多时,采用单母线,有两路进线时,一般一路供电、一路备用(不同时供电),二者可设备用电源互自投,多路出线均由一段母线引出。 5)单母线分段:有两路以上进线,多路出线时,选用单母线分段,两路进线分别接到两段母线上,两段母线用母联开关连接起来。出线分别接到两段母线上。 单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供,一路备用(不合闸),母联合上,当主供断电时,备用合上,主供、备用与母联互锁。备用电源容量较小时,备用电源合上后,要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。 对于特别重要的负荷,两路进线均为主供,母联开关断开,当一路进线断电时,母联合上,来电后断开母联再合上进线开关。 单母线分段也有利于变电站内部检修,检修时可以停掉一段母线,如果是单母线不分段,检修时就要全站停电,利用旁路母线可以不停电,旁路母线只用于电力系统变电站。 6)双母线:双母线主要用于发电厂及大型变电站,每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上,这样在母线检修时,就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种,双母线分段再加旁路断路器,接线方式复杂,但检

电力牵引传动系统

目录 1. 概述 (1) 1.1 电力牵引的特点 (1) 2. 电力机车的传动方式 (2) 2.1 直-直流传动 (2) 2.2 交-直流传动 (3) 2.3 直-交流传动 (3) 2.4 交-直-交流传动 (4) 3. 我国机车电传动技术的发展与现状 (4) 3.1 交-直传动技术的发展 (4) 3.2 交流传动技术的发展 (5) 4. 动车组的牵引传动系统的现状 (6) 5. 电力牵引传动系统网侧原理图 (8)

1.概述 1.1电力牵引的特点 电力机车属非自带能源式机车,电力牵引具有一系列内燃牵引所不及的优越性,表现在以下几方面: 1、电力机车的功率大 内燃机车功率受到柴油机本身容量、尺寸和重量的限制,故机车功率不能过大。而电力机车不受上述条件的限制,机车功率(或单位重量功率)要大得多,目前轴功率已达1000kW(若交流牵引电动机可达1600kW)。一台电力机车的牵引能力相当于1.5台(或更多一些)内燃机车的牵引能力。由于电力机车功率大、起动快、允许速度高,所以能够多拉快跑,极大地提高了线路的通过能力和输送能力。 2、电力机车的效率高 由于电力牵引所需的电能是由发电厂(或电站)集中产生,因此燃料的利用率要比内燃牵引高得多。由火电厂供电的电力牵引的效率高达35%,由水电站供电的电力牵引则更高,可达60%以上。而内燃牵引的效率约为25%左右,而且柴油价格较贵,有燃烧排放污染。 3、电力机车的过载能力强 机车在起动列车或牵引列车通过限制坡道时,其过载能力具有很大的意义。由于电力机车的过载能力不会受到能源供给的限制,而牵引电动机的短时过载能力总是比较大。因此,电力机车所需的起动加速时间一般约为内燃机车的1/2,从而能够提高列车速度。 4、电力机车的运营费用较低 (1)功率大、起动快、运行速度高、过载能力强、可以多拉快跑; (2)整备距离长、适合于长交路,提高了机车的利用率; (3)检修周期长、日常维护保养工作量也小。 一般情况下,电力牵引的运营费用比内燃牵引要低15%左右。 此外,由于电力机车运行过程中不污染环境,对于大型铁路枢纽站及隧道长

电力系统接地分类

电力系统接地分类详解 电力系统接地分类详解 在电力系统中,接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地,用他们来保护不同的对象,这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的,均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地,从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网,而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上,但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地,主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地,从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择,其一是避雷针接地,其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式,它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电,从而保护建筑物免受雷击,避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积,对于法拉第笼,它认为避雷针的范围很小,而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用,而且避雷针附近是强的电磁感应区,有很大的电位梯度,在它周围有陡的跨步电压存在,在这一范围内的人们有生命危险,鉴于种种观点,现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明,一个封闭的金属壳体是全屏蔽的,在雷电流通过时,是沿着壳体的外表面流入大地,而在壳体的内部没有感应电动势及磁通,即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法,即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点,也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地,是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施,这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成

红黄牌及严重“三违”标准

兖矿集团有限公司 生产作业现场红黄牌执行标准和严重 “三违”标准及处罚规定 为认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”方针,进一步落实《兖矿集团有限公司董事局关于加强安全基础管理实现安全发展的意见》(兖矿集团董发〔2006〕74 号),强化安全生产责任,推动集团公司安全有效发展,加大安全监督检查力度,预防控制违章指挥、违章作业、违反劳动纪律的行为,保障安全生产,根据集团公司实际和安全生产的要求,特修订本办法。 一、矿井挂红牌停止作业或设施停止使用执行标准 1. 风量不足的工作地点;瓦斯超限作业地点。 2. 不符合规定的串联通风地点;出现循环风的局部通风地点。 3. 高瓦斯矿井抽放措施落实不到位的;煤与瓦斯突出矿井防突措施落实不到位的。 4. 井下巷道存在厚度超过2mm,连续长度超过5m 的煤尘堆积的。 5. 敞口盲巷未按规定封闭的。 6. 高低压馈电线路或电气设备不按《煤矿安全规程》要求设置各项保护的;电气设备超整定值运行的。 7. 井下电气设备不符合矿用标准和防爆性能要求的。 8. 井下使用明令禁止使用或淘汰的设备的。 9. 容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部位护罩和遮拦等防护设施不全或防护功能失效的;井下作业地点防坠落等防护设施不

全的。 10. 井下电气设备应安装保护接地装置而未安装的。 11. 高压电气设备检修、操作不执行“工作票”、“操作票”制度的。 12. 电气作业不按规定设置安全设施或佩带安全防护用具的。 13. 主要提升绞车、胶带输送机保护装置不齐全或保护失效的。 14. 起吊作业重物下站人的、超载起吊的、起吊索具不完好的以及起吊装置不牢固、不符合要求的。 15. 采掘工作面生产系统不完善、安全设施不齐全组织生产的。 16. 无措施施工或不按措施执行的。 17. 采掘工作面没有开展支护质量监测的。 18. 采掘工作面支护质量低劣,危及安全的。 19. 采掘工作面空顶范围超过规定或出现冒顶没有安排处理继续施工的。 20. 采煤工作面超前支护距离达不到作业规程要求的。 21. 采掘工作面有冲击地压危险,没有编审防治实施方案和安全技术措施或未按其执行的。 22. 斜巷施工耙装机固定不合格的;耙装机或耙装机回头轮固定不合格的;耙装机耙斗与钢丝绳的联接不合格的。 23. 巷道顶板离层值超过规定未及时采取加固措施的。 24. 新型支护材料下井使用未经公司审查批准的。 25. 掘进巷道在揭露老空前,未采取探查老空安全措施的。 26. 采掘机械装备紧停闭锁装置失效的。

电力牵引传动..

电力牵引传动与控制第一章电力牵引传动与控制系统概述 一、系统组成与功用 1.①内燃机车电力传动与控制系统组成 ②电力机车电力传动与控制系统组成 2.机车理想牵引特性曲线 图1.2 牛马特性 理想特性要求:机车在运行时能经常利用其动力装置的额定功率.即:F·V=3.6η·N=const.

3.电传动装置的功用? 图1.3 柴油机功率特性和扭矩特性 ①充分利用和发挥机车动力装置的功率; ②扩大机车牵引力F与速度V的调节范围; ③提高机车过载能力,解决列车起动问题; ④改善机车牵引控制性能。 Why要电传动:柴油机通过机械直接传动不能适应机车起动、过载、恒功等要求 二、系统分类 1.直-直电力传动系统 内燃或电力机车采用直流牵引发电机或直流电网直接向数台直流牵引电动机供电的传动方式。 特点: ①调速性能优良,系统简洁。 ②直流牵引电机造价较高,但可靠性、维护性相对较差。 ③受直流电机换向条件和机车限界、轴重等限制,主发电机单机功率受到限制。一般在2200KW以下。 ④车型:早期DF,DF2,DF3,ND1,ND2等

2.交-直电力传动系统 内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流网及变压器,通过整流器向数台直流牵引电动机供电的传动方式。 特点: ①采用三相交流同步发电机,结构简单,可靠性高,重量轻,造价较低。 ②适用于大功率机车。 ③车型:DF4,DF5,DF7,DF11,ND4,ND5,SS3-SS9等。 3.交-直-交电力传动系统 内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流电网及变压器,经整流器将交流电变换成直流,再通过逆变器将直流电变换成频率和幅值按列车运行控制要求变化的交流电,向数台交流牵引电动机供电的传动方式。 特点: ①采用交流牵引电机,彻底克服了直-直系统的不足,重量轻,造价低,可靠性及维修性好 ②良好的粘着性能 ③适用于大功率 ④控制系统复杂 ⑤车型:DF4DAC,NJ1; DJ,DJ2,DJJ1,DJ4; HX、CRH系列等 三、发展历史与现状 1.大功率(内然)机车电力传动与液力传动两种主要传动方式的演变与发展 主要趋势:电力传动 2.电力传动形式的发展:直-直→交-直→交-直-交 发展趋势:大功率、电力牵引、交流传动

电力牵引传动控制系统发展现状

1.2电力牵引传动控制系统发展现状 自20世纪80年代末90年代初至今,己有多种型号的三相交流电力机车、交流电传动内燃机车和高速电动车组分别在德国、法国、日本、中国等众多国家的铁路线上运行。从20世纪90年代开始,铁路发达国家已不再生产交直传动电力机车和直流传动内燃机车,,而是全部采用交流传动技术。 交流传动电力机车具有如下优势[(2l0 (1)良好的牵引性能:合理的利用系统的调压、调频特性,可以实现宽范围 的平滑调速,另外调节调频特性能使机车和动车组启动时发出较大启动转矩。 (2)电网功率因数高、谐波干扰小:在交直交电力机车和动车组上,其电源 侧变流器可以采用四象限脉冲整流器,它通过PWM控制方法,可以调节电网输入电流的相位,使所取电流接近正弦波形,并能在广泛的负载范围内使机车和动车组的功率因数接近于1,这在减少对通信信号的谐波干扰方面和充分利用电网的传输功率方面都有很大的意义。另外,四象限脉冲整流器能很方便的实现牵引和再生之间的能量转换,取得显著的节能效果。 (3)牵引系统功率大、体积小、重量轻、运行可靠:由于异步牵引电动机转 速可达4000 r /min,利用了直流电动机换向器所占的空间,所以交流电动机能够做到功率大、重量轻,与带换向器的直流(脉流)电动机相比,其单位质量功率(kW/棺)是直流电动机的3倍。在列车车体提供的空间范围内,异步电动机的功率可以达到1400^-2000 kW。另外,交流电动机没有换向器和电刷装置,机车和动车组主电路系统又可以省去许多带触点电器,故障率低易于维护,进一步提高了机车和动车组运行中的可靠性。 (4)良好的牵引特性:由于交流异步电动机有较硬的机械特性,有自然防空 转的性能。三相交流异步电机对瞬时过压和过流不敏感,不存在换向器和火花问题,在启动时能在更长的时间内发出更大的转矩。特别是牵引电机控制采用矢量控制或直接转矩控制策略,可以实现大范围平滑调速,适合当代动车组高速牵引、机车重载牵引的要求。 20世纪70年代,我国许多科研单位已开始进行电力半导体变流技术和三相交流传动的研究,容量从几千瓦逐渐扩大。与此同时,铁道科学研究院与株洲电力机车研究所等也在进行交流传动机车的研制,到1996年研制成功单轴功率1000 kW的AC4000型交流传动原型机车,这是我国牵引传动由交直传动转变为 铁路运输作为我国中长距离,大运量、安全、低耗、环保、快捷的运输形式已成为交通运输体系中的重要组成部分,在国民经济中占有非常重要的地位。尤其是

电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述

电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述 另外还有些非电气量保护,比如轻、重瓦斯保护,压力释放保护,冷却器全停保护,油温高保护,绕组温度高保护等。 针对其中一部分做了简单的概述! 纵差保护:包括纵差、高阻抗纵差、零序纵差、发电机变压器组纵差、引线差动保护。 1 变压器的差动保护、电流速断保护: 保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。 6300kV A及以上并列运行的变压器,10000kV A及以上单独运行的变压器,发电厂厂用或工业企业中自用6300kV A及以上重要的变压器,应装设纵差保护。其他电力变压器,应装设电流速断保护,其过电流保护的动作时限应大于0.5S。 对于2000kV A以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不能满足要求时,也应装设纵差保护。 纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障,其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。 2 瓦斯保护 它主要保护变压器内部短路和油面降低的故障。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置,亦应装设瓦斯保护。 变压器一般采用的保护方式二:纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。

轻瓦斯保护反应于气体容积,动作于信号。 重瓦斯保护反应于油流流速,动作于跳闸。 瓦斯保护可作为变压器内部故障的一种主保护,但不能作为防御各种故障的唯一保护。 3、变压器的过电流保护: 保护外部相间短路,并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。 包括负序过流、低压过流、复合电压过流、方向过流保护,如发电机变压器组共用,装设在发电机侧的低压过流保护按发电机保护统计。 4、接地保护:包括间隙接地保护、零序电流电压、零序电流保护。 零序电流保护:保护大接地电流系统的外部单相接地短路。利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。将零序电流互感器套地三芯电缆上,电流继电器接在互感器的二次线圈上,在正常运行或无接地故障时,由于电缆三相电流的向量之和等于零,零序互感器二次线圈的电流也为零(只有很小的不平衡电流),故电流继电器不动作。当发生接地故障时,零序互感器二次线圈将出现较大的电流,使电流继电器动作,以便发出信号或切除故障。 主变零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。由主变零序电流、零序电压、间隙零序电流元件构成,根据不同的主变接地方式分别设置如下三种保护形式:中性点直接接地保护方式、中性点不直接接地保护方式、中性点经间隙接地的保护方式。 防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。 5、过励磁保护 过励磁保护:保护变压器的过励磁不超过允许的限度。 超高压大型变压器需要装设过励磁保护,由于变压器铁心中的磁通密度B与电压和频率的比值U/f成正比,因此当电压升高和频率降低时会引起变压器过励磁,使得励磁电流增大,造成铁损增加,铁心温度和绕组温度升高,严重时要造成局部变形和损伤周围的绝缘介质。过励磁保护反映于实际工作磁密和额定工作磁密之比(过励磁倍数)而动作。在变压器允许的过励磁范围内,过励磁保护作用于信号,当过励磁超过允许值时可动作于跳闸。 6、过负荷保护: 保护对称过负荷,仅作用于信号。

电力系统ABC修概念

什么是电力系统的A修 2010-09-04 04:46匿名|分类:工程技术科学|浏览756次 什么是电力系统的A修 分享到: 2010-09-04 17:35提问者采纳 《火力发电厂A/B/C级检修管理标准》 中国神华能源股份有限公司国华电力分公司 北京国华电力有限责任公司编2008年1月22日 北京国华电力技术研究中心 A级检修:是指对发电机组进行全面的解体检查和修理,以保持、恢复或提高设备性能。 B级检修:是指针对机组某些设备存在问题,对机组部分设备进行解体检查和修理。B级检修可根据机组设备状态评估结果,有针对性地实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。 C级检修:是指根据设备的磨损、老化规律,有重点地对机组进行检查、评估、修理、清扫。C级检修可以进行少量零件的更换、设备的消缺、调整、预防性试验等作业以及实施部分A级检修项目或定期滚动检修项目。 D级检修:是指机组总体运行状况良好,而对主要设备的附属系统和设备进行消缺。D级检修除进行附属系统和设备的消缺外,还可以根据设备状态的评估结果,安排部分C级检修项目。 定期检修:是一种以时间为基础的预防性检修,根据设备磨损和老化的统计规律,事先确定检修等级、检修间隔、检修项目、需用备件及材料等的检修方式。 状态检修:是指根据状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,评估设备的状况,在故障发生前进行检修的方式。 改进性检修:是指对设备先天性缺陷或频发故障,按照当前设备技术水平和发展趋势进行改造,从根本上消除设备缺陷,以提高设备的技术性能和可用率,并结合检修过程实施的检修方式。 故障检修:是指设备在发生故障或其他失效时进行的非计划检修。 主要设备和辅助设备:是指锅炉、汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、主变压器、机组控制装置等设备及其附属设备;辅助设备是指主要设备以外的生产设备。

交流传动与直流传动的比较

《电力牵引交流传动及其控制系统》报告 交流传动与直流传动优劣的比较

1.电力传动的发展 从十九世纪七十年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车,1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。 1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器(即普通晶闸管)的发明,标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现,使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机),很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世,使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革,全球兴起了单相 工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展,20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机),即所谓的交流传动,又很自然地取代了交-直传动。 与直流传动机车相比,交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点,是目前我国铁路发展的必然趋势。

2 .交流传动与直流传动的比较 2.1机车工作原理的比较 2.1.1直流传动电力机车工作原理 直流传动电力机车包括直直型电力机车和交直型整流器电 力机车。 直直型电力机车是由直流电源供电,直流串励牵引电机驱动,通过串并联切换加凸轮变阻或晶闸管斩波器调阻(调压)方式进行调速 和控制的机车。一般工矿用4轴电力机车串并联切换加凸轮变阻的电传动装置工作过程为:机车由受电弓从接触网取得直流电,经断路器QF启动电阻R,向4台直流牵引电动机M1-M4供电,牵引电流经钢轨流回变电所。随着4台牵引电动机接通电源即行旋转,电能转变为机械能,分别通过各自的齿轮传动装置,驱动机车动轮实现牵引运行。 交直型整流器电力机车的能量传递是将接触网供给的单相工频交流电,经机车内部的牵引变压器降压,再经整流装置将交流转换为直流,然后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。如图所示

国家电网调度员考试题库

一、填空题(150) 1、我们把连接两个电网的输电线路称为联络线。 2、电网是电源和用户之间的纽带,其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到用户。 我们把电力系统中的发电、输电、变电、配电等一次系统及相关继电保护、计量和自动化等二次网络统称为电力网络,俗称电网。 3、纯电感电路中,电压相位超前电流相位90°。 4、纯电容电路中,电压相位滞后电流相位90°。 5、目前电网中的发电厂主要有火力发电、水力发电、核能发电、和新能源发电四类。 6、变电站是电网中的线路连接点,是用于变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整 电压的电力设施。 7、现在电网中,电能的传输主要有高压交流和高压直流输电两种形式。 8、我国110KV及以上电压等级的电网均采用大电流接地系统,其接地电阻小于或等于0.5欧姆 9、大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是电网的零序电抗与正序电抗的比值。 10、电网对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性。 11、电网的安全自动装置是指当电力系统发生故障或异常运行时,为防止电网失去稳定和避免发 生大面积停电,而在电网中普遍采用的自动保护装置。 12、电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程中的高压电气设备,由一次设 备相互连接,构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气回路称为一次接线系统和一次回路。 13、目前电网中采用的输电线路由两种:一种是电力电缆,一种是架空线路。 14、变压器是利用电磁感应原理将电能从一电路转移到另一电路的静止电气设备。 15、电流互感器的一、二次额定电流之比与一、二次绕组匝数成反比,其电流相位差接近为零。 16、电网的可靠性主要是指电网的充足性和安全性两项指标。 17、考核电网供电质量的指标包括电能质量(电压、频率和电压波形)和供电可靠性。 18、对电网电能质量有危害的负荷主要有冲击性负荷、不对称负荷和非线性负荷三类。 19、超高压电网的变压器中性点直接接地原则是尽量使电网零序网络阻抗保持不变。 20、高压隔离开关在合闸时能承受正常工作电流及短路电流,但不能切除短路电流和过大的工作 电流。 21、调整负荷具有调峰和调荷两方面的含义,它不是限制用电,而是改变用电时间。 22、国家对电力供应和使用实行安全用电、节约用电、计划用电的管理原则。 23、电力生产管理必须有一个有效的生产指挥系统,使发、供、用电各部门的生产工作协调一致, 这个机构就是电力调度。 24、电网运行分析就是指定期对当前电网的运行方式和设备状态的安全性、经济性和相关组织等 进行分析,以找出其不足并及时提出实施预防措施和改进措施的活动。 25、有功备用不足的电网在发生突然的大量功率缺额时,电网的频率就会下降。 26、电网中电源容量大于发电负荷的部分称为电网备用容量。 27、电网运行可分为三种状态:正常状态、紧急状态(事故状态)、恢复状态(事故后状态)。 28、电力系统稳定性按我国的现行规程可分为静态稳定、暂态稳定和动态稳定。 29、不对称运行将导致电流和电压三相对称性的破坏,因而会出现负序电流,当变压器中性点接 地时,还会出现零序电流。 30、电网发生振荡现象时,目前广泛采用的措施是恢复同步和系统解列。 31、正常情况下,不允许110KV(或35KV)与220KV主电网构成电磁环网运行。 32、电网安全运行是指电网按照有关规定连续、稳定、正常地运行,以保证供电可靠性。 33、电网优质运行是指电网运行频率、电压和谐波分量的负荷量指标符合国家规定的标准。 34、电网经济运行是指电网在供电成本最低和发电能源消耗率及网损率最小的条件下运行。

电力牵引控制系统试卷及答案

电力牵引控制系统 班级学号姓名 一、填空(每空1分,共20分) 1.电力机车的电气线路按其作用的不同,可分为、和三大部分。2.有级调速电力机车如SS1型机车,它有个调压级和有级消磁。 3.为了保证电力机车正常运行,机车上设有辅助电路和辅助机械装置。 4.6K型机车采用牵引电动机,当机车运行于高速区域时,通过控制 的办法来达到规定的磁场削弱系数。 5.斩波器主要由组合而成。 6.电源电流谐波与等因素有关系,且不同斩波器情况也不一样。7.利用二点式逆变器,只能把中间直流回路的接到电动机上去。 8.东风4型内燃机车励磁电路的调整就是保证在不同主手柄下牵引发电机励磁电流随负载电流的变化而按相应的形曲线变化。 9.对于城市电车或地铁动车,一般由直流的接触网供电。10.为了机车能安全可靠地工作,必须设置可靠的保护系统,以便在出现各种不利的 能及时地采取防护措施。 11.单闭环调节系统对于都有抑制作用,因为一切扰动最终都要反映到被调量上来,都可以通过测出被调量的偏差而进行调节。 12.系统动态特性的数学表达式,叫做。 13.SS1型机车设有两个两位置开关,即开关和。 14.6G型机车为六轴机车,六台牵引电动机分成两组,每组三台牵引电动机。 二、名词解释(每题4分,共20分) 1.四象限脉冲整流器: 2.恒压运行: 3.调速性能指标:

4.斩波器: 5、交-直流传动方式: 三、简答题(每题5分,共30分)1.串激牵引电机有哪些优缺点? 2.电阻制动有哪些优缺点? 3.电力机车上可能发生的过电压有哪几种?4.移相电路分为哪几种?各有什么用途?

5采用异步电机作牵引电机有哪些优点? 四、叙述题(每题10分,共计10分) 细述SS1型电力机车司机控制器的转换手柄与调速手柄之间的机械联锁作用。

交直流调速实验报告(图形 文字)-电力牵引交流传动系统

六:实验报告 1:列写SPWM控制时,在不同输出频率条件下所测量的各种波形和电机工作情况 SPWM 30HZ 同步调制 CH1=20.0mv CH1/23.2mv CH1=50.0mv CH1/314mv CH1=200mv CH1/1.15v SPWM 30HZ 异步调制 CH1=20.0mv CH1/124mv CH1=200mv CH1/1.12v CH1=5.00v CH1/31.4v

SPWM 30HZ 混合调制 CH1=10.0mv CH1/62.8mv CH1=100mv CH1/628mv CH1=100mv CH1/31.2v 2:列写电压空间矢量控制时,在不同输出频率条件下所测量的各种波形和电机工作情况 SVPWM 50HZ 同步调制 CH1=10.0mv CH1/62.8mv CH1=10.0mv CH1/31.2v CH1=5v CH1/27.4v

SVPWM 50HZ 异步调制 CH1=10.0mv CH1/62.8mv CH1=100mv CH1/560mv CH1=5.00v CH1/27.2v SVPWM 50HZ 混合调制 CH1=10.0mv CH1/62.8mv CH1=50.0mv CH1/27.2v CH1=5.00v CH1/27.2v

SVPWM 30HZ 同步调制 CH1=10.0mv CH1/65.2mv CH1=50.0mv CH1=100mv CH1/652mv SVPWM 30HZ 异步调制 CH1=10.0mv CH1/65.2mv CH1=50.0mv CH1/326mv CH1=5.00v CH1/27.2v

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